一種用于植物幼苗生長的保護箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于植物種植領域，具體涉及一種用于植物幼苗生長的保護箱。
【背景技術】
[0002]隨著我國國民經濟和社會的迅速發展，人口增長與耕地減少的矛盾日益突出，各類鹽土資源，特別是灘涂作為一種重要的土地后備資源，亟待我們去開發、利用和保護。灘涂是指沿海的淤泥質海灘，灘涂圍墾是目前沿海地區緩解人多地少矛盾的有效手段，它可以拓展人類的發展空間、改善水利條件。圍墾的灘涂可作為農業用地以支撐經濟的發展，我國提倡和鼓勵沿海地區利用灘涂圍墾造田，擴大耕地面積，但是由于沿海淡水嚴重缺乏，灘涂改造成耕地成本高且效益低，越來越多的灘涂圍墾喪失了造田的“初衷”，成為海水養殖的“樂園”，使得國家希望圍墾造田或通過圍墾達到土地占補平衡的愿望難以成為現實。圍墾后的灘涂都是鹽堿地，改造成耕地，需要大量的淡水經過多年沖洗才可用于種植，嚴重制約這些地區的土地使用效率。在耕地日趨減少和淡水資源不足的嚴重壓力下，如何利用大面積的灘涂發展可持續農業，這是國內外農業科學技術迫切需要解決的重大課題。
[0003]因此，開發出一種適合于灘涂地幼苗生長的農業種植設施，以提高中小型工程耐鹽幼苗的移植成活率，進一步改善所開發灘涂的土壤土質，最終成為人類真正可利用的土地資源是國內外科研工作者面臨的難題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種用于植物幼苗生長的保護箱，使植物幼苗可以在灘涂或鹽堿地中正常生長。
[0005]本發明的第一方面，提供一種用于灘涂或鹽堿地中植物幼苗生長的保護箱，包括:
[0006]箱體，所述箱體由生物可降解塑料加工制成；
[0007]選擇分離窗，所述選擇分離窗由正滲透膜制成，設置在所述箱體上；
[0008]培土，置于所述箱體內部，所述植物幼苗的根系植入所述培土內，且所述培土內含有肥料，所述肥料的滲透壓高于所述灘涂或鹽堿地中水的滲透壓。
[0009]在另一優選例中，所述生物可降解塑料選自:熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇、淀粉、纖維素、甲殼質。
[0010]在另一優選例中，所述生物可降解塑料加工制成的箱體具有以下一個或多個特征:
[0011](I)拉伸強度 40-80MPa ;
[0012]⑵厚度0.1-3Omm ;
[0013](3)降解性:土埋 6 個月，降解 85wt%_95wt% ；
[0014](4)降解性:土埋 18 個月，降解 90wt%_100wt%。
[0015]在另一優選例中，所述正滲透膜選自:聚砜正滲透膜、聚醚砜正滲透膜、磺化聚砜正滲透膜、聚砜酰胺正滲透膜、三醋酸纖維素正滲透膜、聚芳醚砜酮正滲透膜、聚芳醚腈酮正滲透膜、共聚聚醚砜正滲透膜、聚偏氟乙烯正滲透膜、聚丙烯腈正滲透膜、醋酸纖維素正滲透膜、聚乳酸正滲透膜、聚苯并咪唑(PBI)正滲透膜、芳香聚酰胺正滲透膜。
[0016]在另一優選例中，所述正滲透膜具有以下一個或多個特征:
[0017](I)水通量 8-25LMH ;
[0018]⑵截鹽率>90%;
[0019](3)厚度 60-300 μ m。
[0020]任選較佳地，所述正滲透膜還具有以下一個或多個特征:
[0021 ] (4)降解性:土埋 6 個月，降解 85wt%_95wt% ；
[0022](5)降解性:土埋 18 個月，降解 90wt%_100wt%。
[0023]在另一優選例中，所述植物幼苗選自:紅樹、甜菜、甜高粱、甘薯、菊芋、海蓬子、堿蓬、海濱錦葵、檉柳、蘆葦、芨芨草。
[0024]在另一優選例中，所述肥料為長效肥料泥炭、短效肥料磷石膏、氮肥、過磷酸鈣、硫酸鉀、微量元素和保水劑中的一種或兩種以上的組合。
[0025]本發明的第二方面，提供第一方面所述的保護箱的制備方法，所述方法包括以下步驟:
[0026](a)將生物可降解塑料注塑成箱體，并在所述箱體上留有選擇分離窗的位置；
[0027](b)將正滲透膜在80_99wt%失水的狀態下，放置在選擇分離窗位置，在100-300°C下熱壓邊緣1-1Omin,使正滲透膜與生物可降解塑料結合在一起。
[0028]在另一優選例中，所述方法還包括以下制備生物可降解塑料箱體的步驟:
[0029]在注塑機的作用下將生物可降解塑料粒子注塑成型為所述箱體。
[0030]在另一優選例中，所述方法還包括以下制備正滲透膜的步驟:
[0031](a)提供一鑄膜液，所述鑄膜液含有聚合物和溶劑；
[0032](b)將所述的鑄膜液涂覆于用作支撐層的基材上，形成正滲透層，即得到含所述支撐層和正滲透層的正滲透膜；
[0033]或者所述方法還包括以下制備正滲透膜的步驟:
[0034](a’ )提供一鑄膜液，所述鑄膜液含有聚合物和溶劑；
[0035](b’ )將所述的鑄膜液涂覆于用作支撐層的基材上，形成超濾層；
[0036](c’)通過界面聚合，在所述超濾層表面形成正滲透層，即得到含支撐層、超濾層和正滲透層的正滲透膜。
[0037]在另一優選例中，所述方法還包括以下制備正滲透膜的步驟:
[0038](A)提供一鑄膜液，所述鑄膜液含有聚合物和溶劑；
[0039](B)將所述的鑄膜液涂覆于用作支撐層的基材上，形成聚合物超濾膜，即得到基膜。
[0040](C)將基膜陰干或烘干后在1-7%間苯二胺(或者是對苯二胺、鄰苯二胺)水溶液中浸泡3-10分鐘，取出后陰干，而后浸入0.05-1%均苯三甲酰氯正己烷溶液中0.5-10分鐘，在50-120°C、5-30分鐘內熱處理，含所述支撐層和基膜的正滲透膜。
[0041]在另一優選例中，所述的鑄膜液的制備方法如下:
[0042]將聚合物溶于溶劑(較佳地在加熱攪拌下溶解，60°C條件下攪拌6-9個小時)，形成聚合物溶液，所述聚合物溶液是由聚合物溶解在有機溶劑中配制而成，其中，所述聚合物為聚苯并咪唑、聚苯醚、聚乙烯醇縮丁醛、聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、聚砜酰胺、聚芳醚砜酮、聚芳醚腈酮、共聚聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、醋酸纖維素、三醋酸纖維素、聚多巴胺或其組合，所述溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N, N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、氯仿、1，4二氧六環、丙酮、磷酸三乙酯、二甲基甲酰胺、甲醇、氯化烴、二甲亞砜，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、正己烷、水或它們的混合物。
[0043]在另一優選例中，所述支撐層為無紡布、篩網。無紡布材質為丙綸(PP)、滌綸(PET)0此外，還有錦綸(PA)、粘膠纖維、腈綸、乙綸(HDPE)、氯綸(PVC)。目數在100-300目。篩網材質為聚氨酯、尼龍，目數在100-300目。
[0044]本發明的保護箱，栽種植物幼苗，由于肥料的滲透壓大于灘涂或鹽堿地中水的滲透壓，灘涂或鹽堿地中的水通過正滲透膜擴散到幼苗根部，提供幼苗成長所需水分，保證幼苗茁壯成長。待幼苗長大到可承受灘涂或鹽堿地土質時，生物可降解塑料膜制成的箱體降解混合在土壤中，改善灘涂或鹽堿地土質，以維持灘涂或鹽堿地的可持續發展，可保證灘涂或鹽堿地的永續利用。
[0045]應理解，在本發明范圍內中，本發明的上述各技術特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優選的技術方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
【附圖說明】
[0046]圖1為種植由植物幼苗的保護箱的結構示意圖，其中I為選擇滲透窗；2為箱體；3為培土，含有肥料。
【具體實施方式】
[0047]本申請的發明人經過廣泛而深入地研究，首次意外研發出一種用于植物幼苗生長的保護箱，由生物可降解塑料膜制成的箱體上設置有由正滲透膜制成的選擇分離窗，含有肥料的培土置于所述箱體內部，肥料不僅用作營養供給還用作汲取物，正滲透膜將灘涂或鹽堿地中的鹽堿隔離在箱體外，而水通過正滲透膜擴散到幼苗根部，提供幼苗成長所需水分，保證幼苗茁壯成長。待幼苗長大到可承受灘涂或鹽堿地土質時，生物可降解塑料膜制成的箱體降解混合在土壤中，可以改善灘涂或鹽堿地土質。在此基礎上，完成了本發明。
[0048]保護箱
[0049]本發明中“保護箱”、“保護袋”、“保護殼”、“保護包”具有相同的含義，形狀沒有特別的限定，只要具有一定容積，能夠包裹植物幼苗的根系，并使植物幼苗的根系植入其內部的培土內，不暴露在周圍環境(灘涂土壤或鹽堿地土壤)即可。
[0050]如圖1所示，本發明的保護箱，包括:
[0051]箱體2，所述箱體2由生物可降解塑料加工制成；
[0052]選擇分離窗I，所述選擇分離窗I由正滲透膜制成，設置在所述箱體2上；
[0053]培土 3，置于所述箱體2內部，植物幼苗的根系植入所述培土 3內，且所述培土 3內含有肥料，所述肥料的滲透壓高于所述灘涂或鹽堿地中水的滲透壓。
[0054]所述生物可降解塑料選自:熱塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇、淀粉、纖維素、甲殼質。
[0055]所述生物可降解塑料箱體具有以下一個或多個特征:
[0056](I)拉伸強度 40_80MPa ；
[0057](2)厚度 0.l-30mm ；
[0058](3)降解性:土埋 6 個月，降解 85wt%_95wt% ；
[0059](4)降解性:土埋 18 個月，降解 90wt%_100wt%。
[0060]本發明中，正滲透膜的結構可以具有多種形式，可以是單純的正滲透膜也可以是復合的正滲透膜，如包含支撐層和正滲透層的復合的正滲透膜；或含支撐層、超濾層和正滲透聚層的復合的正滲透膜，只要是具有正滲透功能的膜均可作為正滲透膜用于本發明。在另一優選例中，所述正滲透膜選自:聚砜正滲透膜、聚醚砜正滲透膜、磺化聚砜正滲透膜、聚砜酰胺正滲透膜、聚芳醚砜酮正滲透膜、聚芳醚腈酮正滲透膜、共聚聚醚砜正滲透膜、聚偏氟乙烯正滲透膜、聚丙烯腈正滲透膜、醋酸纖維素正滲透膜、三醋酸纖維素正滲透膜、聚乳酸正滲透膜、聚苯并咪唑(PBI)正滲透膜、芳香聚酰胺正滲透膜。所述正滲透膜具有以下一個或多個特征:
[0061](I)水通量 8-25LMH ;
[0062](2)截鹽率 > 90% ；
[0063](3)厚度 60-300 μ m。
[0064]任選較佳地，所述正滲透膜還具有以下一個或多個特征:
[0065](4)降解性:土埋 6 個月，降解 85wt%_95wt% ；
[0066](5)降解性:土埋 18 個月，降解 90wt%_100wt%。
[0067]植物幼苗選自耐鹽的下列植物:紅樹、甜菜、甜高粱、甘薯、菊芋、海蓬子、堿蓬、海濱錦葵、檉柳、蘆葦、芨芨草。
[0068]培土內含有肥料。本發明中，對肥料進行選擇時，可以針對已